FISICOQUÍMICA TAREA 1-TERMODINÁMICA Y SOLUCIONES

FISICOQUÍMICA

TAREA 1-TERMODINÁMICA Y SOLUCIONES

REALIZADO POR:

GERMAN DANILO ALARCON CÓD. 1073234652

JUAN DAVID RODRIGUEZ CÓD.

NEIFER LEONARDO NIETO CÓD. 1070943563

ASTRID TATIANA ESCOBAR CÓD.

LUISA FERNANDA PULIDO CÓD.

TUTOR:

LADY DIANA CASTANEDA

UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

COLOMBIA

MARZO 2020

INTRODUCCIÓN

La termodinámica de reacciones simples y mezclas es de gran interés en la actualidad, debido las múltiples funciones y aplicaciones de las propiedades de los componentes, permitiendo determinar estados termodinámicos y sus condiciones. Por esto, se acondicionan procesos de tratamiento de los compuestos para favorecer determinados estados.

Definiciones

Ejercicio_1

• Calorimetría: es la ciencia encargada de medir el calor generado por un proceso físico o químico.
• Bomba calorimétrica: es un dispositivo utilizado para determinar el poder calorífico a volumen constante de diferentes tipos de combustibles.
• Calorímetro a presión constante: es un dispositivo encargado de medir los calores de reacción de reacciones diferentes a las de combustión.
• Capacidad calorífica: es la capacidad que posee un compuesto de almacenar o transmitir calor ante un cambio de temperatura.
• Entalpía y energía interna de combustión: la entalpía y energía interna de combustión son la energía calórica desprendida por una reacción de combustión a presión constante y la energía producida por el incremento de temperatura, respectivamente.
• Entalpía y energía interna de neutralización: la entalpía y energía interna de combustión son la energía calórica desprendida por una reacción de neutralización a presión constante y la energía producida por el incremento de temperatura, respectivamente.
• Calor de disolución: es el cambio de entalpía producido al disolver una sustancia en un solvente a presión constante.
• Proceso adiabático: es aquel proceso en el cual el sistema termodinámico se encuentra aislado térmicamente del entorno, es decir, no presenta transferencia de calor.

Ejercicio_2

• Condiciones normales para líquidos, sólidos, soluciones acuosas y estado cristalino.

• Cuando el proceso ocurre en condiciones estándar (todos los gases a presión de 1bar todas las concentraciones son de 1 M y T= =25°C), también es posible calcular ΔG utilizando la energía libre estándar de formación Δf​G∘ 
• Entalpía de reacción.
• Permite calcular el calor ganado o entregado en una reacción química, siempre que esta reacción haya ocurrido a presión constante
• Entropía de reacción.  
• En una reacción química aparecen nuevas sustancias (productos) a partir de otras (reactivos) como cada sustancia tiene una entropía determinada, en una reacción química habrá una variación de la misma
• Energía libre de Gibbs de reacción.
• Provee información útil acerca de la energía y espontaneidad de la reacción (si puede llevarse a cabo sin añadir energía
• Calor específico dependiente de la temperatura.

Ejercicio_3

• Ley de Hess: establece que el cambio total de entalpía en una reacción es igual a la suma de los cambios de entalpía de los pasos individuales que conducen a la reacción total.
• Variables de estado: son las magnitudes que se emplean para describir el estado de un sistema termodinámico.
• Calor latente de fusión o congelación: cantidad de energía requerida por una sustancia para cambiar de fase de sólido a líquido.
• Calor latente de vaporización o condensación: cantidad de energía requerida por una sustancia para cambiar de fase de líquido a gas.
• Entropía en cambio de fase: es la diferencia de distribución ordenada de la energía en dos fases distintas.
• Entalpía en cambio de fase: es la diferencia de energías moleculares que existe entre dos fases de transición.

Ejercicio_4

• Soluciones ideales: es una mezcla homogénea, es decir, un sistema constituido por una sola fase que contiene más de un componente.
• Mezclas ideales: o también disolución ideal es una disolución donde las moléculas de las diversas especies son tan similares entre si que al reemplazar moléculas de una especie por moléculas de otra especie no se cambiara la estructura parcial o la energía de interacción molecular en la disolución
• Fuerzas intermoleculares y momento dipolar: es la fuerza de atracción que mantiene unidas las moléculas
• Presión de vapor: cuando un líquido se evapora, sus moléculas gaseosas ejercen una presión de vapor
• Fracción molar: es una unidad de concentración de soluto en una disolución. Fracción molar es el coeficiente entre moles de soluto sobre la suma de moles de disolución002E
• Ley de Raoult: Es aquella en la que las moléculas de las distintas especies son tan semejantes unas a otras que las moléculas de uno de los componentes pueden sustituir a las del otro sin variación de la estructura espacial de la disolución o de la energía de las interacciones intermoleculares.

[pic 1]

• Ley de Henry: establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución.

[pic 2]

Ejercicio_5

• Propiedades coligativas: son aquellas propiedades de las soluciones y sus componentes que dependen únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación al número de moléculas de solvente y no de su naturaleza
• Punto normal de ebullición: se define como el punto de ebullición a una presión total aplicada de 101.325 kilopascales (1 atm); es decir, la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a una atmósfera. El punto de ebullición aumenta cuando se aplica presión.
• Punto normal de congelación: el punto normal de congelación o punto de fusión de una sustancia pura es la temperatura a la cual las fases sólida y líquida están en equilibrio bajo la presión de 1 atm
• Constante molal del descenso en el punto congelación: se conoce como descenso crioscópico o depresión del punto de fusión a la disminución de la temperatura del punto de congelación que experimenta una disolución respecto a la del disolvente puro
• Constante molal de la elevación en el punto de ebullición: es el aumento del punto de ebullición que experimenta un disolvente puro, al formar una disolución con un soluto determinado en un solvente
• Entalpía molar de fusión y ebullición:  la entalpia molar de fusión es la energía (en kilojoules) que se requiere para fundir un mol de un sólido. La entalpia molar de ebullición es la cantidad de energía necesaria para pasar completamente a estado gaseoso un mol de un líquido
• Presión osmótica: es la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable.

Ejercicios

Estudiante 1: Astrid Tatiana Escobar Bello

Ejercicio 1. Calorimetría a presión constante y volumen constante.

Ejercicio 1.1:

2,300 g de sacarosa (edulcorante en la industria de alimentos) tiene un proceso de combustión en una bomba calorimétrica (capacidad 1 L). Si la temperatura aumenta de 22,32 °C a 26,54 °C y la capacidad calorífica del calorímetro es 4,50 kJ/°C. Con la información anterior y algunos datos adicionales determinar lo siguiente:

1. El calor de combustión molar de la sacarosa. ¿Qué indica la magnitud y el signo?
2. La entalpia de combustión molar para la sacarosa, si se realiza una combustión completa. ¿Qué indica la magnitud y el signo?
3. ¿La entalpia de combustión de la sacarosa coincide con la reportada por tablas termodinámicas? si la diferencia es considerable indique la posible causa de error entre los valores.      

...